みなさん，こんにちは
おかしょです．
当ブログではさまざまな制御対象の数値シミュレーションをやってきました．ただ，その記事が増えすぎてどれから読めばいいのかわからなくなってしまいました．
そこで，この記事では2次遅れ系のシステムの数値シミュレーションをするために必要な記事を順番にまとめていきたいと思います．
数値シミュレーションを行う流れ
運動方程式を求める
2次遅れ系の場合は運動方程式と言うより，伝達関数で表されるシステムを時間領域に変換します．以下の記事では2次遅れ系とはどのようなシステムなのか，伝達関数を時間領域に変換する方法などを解説しています．
システムのパラメータを決定する
当たり前ですが，2次遅れ系のシステムはパラメータによって応答が変わります．あらかじめパラメータが決まっている方は問題ありませんが，特に決まっていなくてパラメータによる影響などを知りたい方は以下の記事でボード線図を使って解析しています．
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プログラムorブロック線図を書く
2次遅れ系の伝達関数を時間領域に変換して，パラメータも決定したら，数値シミュレーションを行うプログラムを書いていきます．この時に使用するソフトはMATLABが圧倒的におすすめです．
MATLABを使ったシミュレーションのやり方は以下の記事で解説しています．
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自由応答を確認する
プログラムが書けたら，そのプログラムが正しいのか自由応答を見て確かめます．自由応答と言うのは制御入力が０の時にシステムが示す応答のことを言います．
以下の記事で2次遅れ系の自由応答を解析しています．
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制御系設計・シミュレーションに適用する
2次遅れ系のシステムを制御するために制御系を設計して，シミュレーションに適用します．
フィードフォワード制御
フィードフォワード制御と呼ばれる制御手法で2次遅れ系を制御しました．以下の記事でその詳細を解説しています．
PID制御
最もよく利用される制御器のPID制御で2次遅れ系を制御しました．ゲインの決め方から数値シミュレーションの結果まで以下の記事で示してあります．
理想サンプラと０次ホールダ
これまでの数値シミュレーションは連続系と呼ばれるシステムの数値シミュレーションになります．しかし，実際のシステムに設計した制御器を適用することを考えると，システムを連続系ではなく離散系で考える必要があります．
以下の記事では2次遅れ系のシステムに理想サンプラと０次ホールダと言うものを適用する方法について解説しています．
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離散化
実際のロボットを制御するには離散化と言う作業が必ず必要になります．以下の記事では2次遅れ系の伝達関数を離散化する方法を解説しています．
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